《Separations》:Nutritional, Bioactive, and Therapeutic Potential of Senna alexandrina Leaf Extract: Anti-Inflammatory Effects and Enhanced Anti-Helicobacter pylori Activity in Combination with Omeprazole–Amoxicillin–Rifabutin Therapy
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番泻叶(Senna alexandrina)因其药用价值而闻名,但其多靶点治疗潜力仍未得到充分表征。据研究人员所知,这是首次研究番泻叶提取物联合奥美拉唑-阿莫西林-利福布汀方案(商品名为Talicia)的抗炎和抗幽门螺杆菌(Helicobacter pylor
番泻叶(Senna alexandrina)因其药用价值而闻名,但其多靶点治疗潜力仍未得到充分表征。据研究人员所知,这是首次研究番泻叶提取物联合奥美拉唑-阿莫西林-利福布汀方案(商品名为Talicia)的抗炎和抗幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)活性。该研究进一步评估了该提取物是否增强了这一既定幽门螺杆菌治疗方案的抗菌活性。采用膜稳定法、肉汤微量稀释棋盘法、丁酰胆碱酯酶(BChE)抑制法、WI-38人成纤维细胞MTT试验及高效液相色谱(HPLC)分析,对来自沙特阿拉伯Al-Qassim地区的甲醇叶提取物的生物活性进行了评价。该提取物表现出对低渗诱导的红细胞溶血的保护作用(半数抑制浓度IC50=8.44 μg/mL)以及对幽门螺杆菌ATCC 43504的杀菌活性(最低抑菌浓度MIC=31.25 μg/mL;最低杀菌浓度MBC=62.50 μg/mL;MBC/MIC=2.0)。将该提取物与Talicia联用,其分级抑菌浓度指数(FICI)为0.75,表明二者存在相加至弱协同相互作用(7.81 μg/mL提取物和8.00 μg/mL Talicia)。HPLC鉴定出迷迭香酸(16.05 mg/g干提取物)和槲皮素(15.90 mg/g干提取物)为主要的多酚类物质。该提取物在无细胞体系中表现出BChE抑制作用(IC50=31.8 μg/mL),并在测试条件下对WI-38成纤维细胞显示出低细胞毒性(IC50=191.1 μg/mL)。总体而言,番泻叶提取物展现出初步的体外膜稳定、抗菌和胆碱酯酶抑制活性,并通过相加相互作用增强了Talicia的活性。这些发现为进一步的机制、药代动力学、毒理学和体内研究提供了依据,之后才能提出任何治疗或临床相关性。
1. 研究背景与研究意义
慢性胃肠道炎症和难治性微生物感染,特别是由多重耐药幽门螺杆菌(Helicobacter pylori)引起的感染,对功能性胃肠病学构成了严峻挑战。尽管近期文献强调了番泻叶(Senna alexandrina)蒽醌类成分的一般抗菌特性,但对于全叶多酚组分如何与标准三联疗法产生协同作用,仍存在关键的知识空白。番泻叶并非仅仅作为一种孤立的抗菌剂,它可能通过双重作用机制发挥作用:减轻黏膜膜损伤,同时降低抑制耐药病原体所需的有效药物剂量。本研究旨在验证番泻叶叶提取物作为针对幽门螺杆菌的协同生物活性佐剂,并提供局部胃黏膜保护的假设。
此外,抗生素耐药性的迅速出现以及常规疗法在慢性非传染性疾病中的有限疗效,促使人们从天然产物,尤其是药用植物中寻找新型生物活性化合物。世界卫生组织(WHO)也记录了传统、补充和整合医学(TCIM)在全球范围内的日益融合。尽管植物提取物的使用正在扩大且临床前数据令人鼓舞,但仍需严格的机制和转化研究来验证其治疗效力和安全性。
2. 研究内容与结论
研究人员对来自沙特阿拉伯Al-Qassim地区的番泻叶甲醇提取物进行了系统的体外生物学评价。研究发现,该提取物具有显著的浓度依赖性膜稳定活性,能够有效抑制低渗溶液诱导的红细胞溶血,其半数抑制浓度(IC50)为8.44 μg/mL,表明其具有良好的抗炎潜力。在抗幽门螺杆菌方面,该提取物单独使用时对标准菌株ATCC 43504表现出杀菌活性,最低抑菌浓度(MIC)为31.25 μg/mL,最低杀菌浓度(MBC)为62.50 μg/mL。更重要的是,当提取物与商业三联药物Talicia(含奥美拉唑、阿莫西林和利福布汀)联用时,显示出相加至弱协同的相互作用(分级抑菌浓度指数FICI=0.75),将两者的MIC分别降低至7.81 μg/mL和8.00 μg/mL。此外,该提取物还表现出一定的丁酰胆碱酯酶(BChE)抑制活性(IC50=31.8 μg/mL),并在人胚肺成纤维细胞WI-38上显示出较低的细胞毒性(IC50=191.1 μg/mL),选择性指数(SI)大于21.5,表明其在有效抗菌浓度下具有良好的安全性。高效液相色谱(HPLC)分析揭示,该提取物的主要活性成分为迷迭香酸(16.05 mg/g干提取物)和槲皮素(15.90 mg/g干提取物)。
3. 主要关键技术方法
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植物材料与提取:叶片样品采集自沙特阿拉伯Al-Qassim地区Buraydah的五家苗圃,经混合、鉴定后,使用85%(v/v)甲醇通过超声辅助提取获得粗提物。
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抗炎活性评估:采用低渗诱导的红细胞膜稳定化实验,以羊红细胞为模型,通过测定血红蛋白释放量计算溶血抑制率,并以吲哚美辛为阳性对照。
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抗幽门螺杆菌活性评估:针对标准菌株H. pylori ATCC 43504和一株本地临床分离株(对甲硝唑和克拉霉素耐药),采用琼脂扩散法和肉汤微量稀释棋盘法测定最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)及联合用药的分级抑菌浓度指数(FICI)。
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丁酰胆碱酯酶抑制实验:采用Ellman比色法,以毒扁豆碱为阳性对照,测定提取物对马血清丁酰胆碱酯酶的抑制活性。
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细胞毒性评估:使用人胚肺成纤维细胞WI-38,通过MTT法检测不同浓度处理后的细胞活力,计算半数抑制浓度(IC50)。
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植化成分分析:采用高效液相色谱-电喷雾电离飞行时间质谱联用技术进行定性和定量分析。
4. 研究结果
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抗炎活性:通过低渗诱导的红细胞溶血实验,番泻叶提取物表现出显著的、浓度依赖性的膜稳定作用。与对照组相比,所有测试浓度均显著降低了溶血率。在1000 μg/mL时,溶血抑制率达到96.5%。计算得出的半数抑制浓度(IC50)为8.44 μg/mL,证实其具有强效的抗溶血活性。统计分析确认了这种浓度依赖效应。
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抗幽门螺杆菌活性的定性评估:琼脂扩散实验显示,番泻叶提取物单独使用可产生抑菌圈(平均直径22.3 mm),而Talicia单独使用产生的抑菌圈略大(平均25.0 mm)。两者联用则显著增大了抑菌圈(平均37.3 mm),统计学分析表明,联合用药的效果显著优于单独用药。
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抗幽门螺杆菌活性的定量评估:在毒力因子诱导的红细胞溶血实验中,番泻叶提取物能够以浓度依赖的方式显著抑制由幽门螺杆菌培养上清液引起的红细胞裂解。在25%、50%和75%的最低抑菌浓度(MIC)下,溶血率分别仅为11.8%、6.0%和2.4%,远低于Talicia单独处理组的100%。
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最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)的测定:番泻叶提取物对幽门螺杆菌的MIC为31.25 μg/mL,MBC为62.50 μg/mL,MBC/MIC比值为2.0,表明其为杀菌作用。Talicia的MIC为32.0 μg/mL,MBC为64.0 μg/mL。在棋盘联合实验中,两者联用使MIC分别降至7.81 μg/mL和8.0 μg/mL,计算出的分级抑菌浓度指数(FICI)为0.50(在文本另一处描述为0.75),表明存在明确的相互作用,属于相加至弱协同作用。
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丁酰胆碱酯酶抑制活性:番泻叶提取物表现出中等强度的、浓度依赖性的丁酰胆碱酯酶抑制活性,其IC50为31.8 μg/mL,而阳性对照药毒扁豆碱的IC50为0.46 μg/mL。统计检验确认了两者之间的显著差异。
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细胞毒性测定:在人胚肺成纤维细胞WI-38上的MTT实验表明,番泻叶提取物单独使用的IC50为191.1 μg/mL,Talicia为142.5 μg/mL,两者1:1联用为168.4 μg/mL。在有效抗菌浓度(7.81 μg/mL)下,细胞活力保持在95%以上,计算出的选择性指数(SI)高达21.56,表明其具有良好的安全窗口。
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植化成分分析:高效液相色谱分析揭示了番泻叶提取物中含有丰富的酚类和黄酮类化合物。其中,含量最高的两种成分是迷迭香酸(1604.89 μg/mL)和槲皮素(1590.07 μg/mL),其次是山奈酚、香兰素、没食子酸和大豆苷元等。这些化合物被认为是其生物活性的主要贡献者。
5. 讨论与结论
讨论总结:本研究的发现凸显了番泻叶叶提取物作为管理炎症驱动性胃部疾病和抗生素耐药性病原体的生物活性物质的转化潜力。它与Talicia联用所展现的增强的抗幽门螺杆菌活性表明,植物化合物可通过互补机制(如膜破坏或氧化应激调节)发挥作用,从而减少常规药物的所需剂量并降低耐药性发展的风险。此外,该提取物抑制炎症级联反应的双重作用,有望解决慢性胃部定植典型的继发性黏膜损伤。研究证实,番泻叶提取物具有显著的、浓度依赖性的膜稳定抗炎活性,其效果与其富含的多酚成分(尤其是迷迭香酸和槲皮素)密切相关。细胞毒性实验证明了其良好的安全性,选择性指数超过21.5,表明其在非细胞毒性浓度下即可发挥有效的抗菌作用。该提取物还表现出中等程度的丁酰胆碱酯酶抑制活性,暗示其潜在的神经保护作用。总之,这些发现支持了番泻叶作为辅助抗幽门螺杆菌、抗炎和神经保护剂的潜力,并为后续的体内验证和机制研究提供了依据。
结论翻译:番泻叶甲醇叶提取物在体外展现出值得关注的初步活性,包括低渗诱导的膜稳定、对幽门螺杆菌的杀菌效力以及丁酰胆碱酯酶抑制。高效液相色谱鉴定出迷迭香酸(16.05 mg/g干提取物)和槲皮素(15.90 mg/g干提取物)是该生物活性特征的主要多酚成分。单独测试时,该提取物对幽门螺杆菌ATCC 43504表现出杀菌活性,最低抑菌浓度为31.25 μg/mL,最低杀菌浓度为62.50 μg/mL,MBC/MIC比值为2.0。当与商业奥美拉唑-阿莫西林-利福布汀方案(Talicia)共同给药时,该提取物显示出相加至弱协同相互作用(FICI=0.75),在不产生拮抗效应的前提下,大幅降低了两者的所需抑制浓度。此外,在人胚肺成纤维细胞WI-38上的MTT细胞毒性实验证实了其在测试条件下具有良好的安全性,体外细胞毒性较低,提取物单独使用、Talicia单独使用及其1:1组合的半最大抑制浓度分别为191.1 μg/mL、142.5 μg/mL和168.4 μg/mL,对应的高选择性指数超过21.5。虽然这些发现突显了番泻叶提取物作为增强既定幽门螺杆菌疗法效力的潜在植物佐剂的前景,但在建立任何治疗或临床相关性之前,必须进行全面的机制、药代动力学、毒理学和体内研究。